本書總體目標是介紹群體智能與演化博弈交叉領域的現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢和重要應用，為讀者在群體智能、無人系統(tǒng)、仿生智能、對抗與博弈等領域開展跨學科研究和技術開發(fā)打下基礎。全書共7章，主要內容包括緒論、基于粒子群優(yōu)化算法的群體演化博弈、有限群體中任務分配博弈的動力學、帶有破壞者的任務分配博弈演化動力學、基于演化博弈的多智能體覆蓋控制、基于演化博弈理論的集群編隊、基于深度優(yōu)先策略的區(qū)域協(xié)同搜索等。通過本書的學習，讀者可以了解群體智能的基礎知識，學習如何應用博弈理論對集群的動力學屬性進行建模分析、如何設計并實現(xiàn)群體智能的算法，實現(xiàn)群體的控制、建模、任務分配與協(xié)作。
本書既可作為自動化、計算機科學與技術、電子信息工程、機器人工程等專業(yè)研究生和高年級本科生的教材，也可作為相關行業(yè)科研人員的參考書。
1. 本書是智能、電子、計算機、自動化、仿生科學等多學科交叉領域的融合創(chuàng)新。反映了作者在多項國家自然科學基金項目、國防項目的研究成果。
2. 重點介紹集群智能控制與算法，為群體智能這一涉及人工智能、國防智能的重點研究領域提供理論基礎和技術指導。
3. 理論與算法均為該領域內新研究成果，對學習使用本書的研究生以及專業(yè)技術人員有較大的幫助。
4. 書后附彩圖頁，優(yōu)化讀者閱讀體驗
5. 每章附帶章后總結，學習復習更直觀
張建磊，男，南開大學副教授，博士生導師。2014年和2015年分別在北京大學和荷蘭格羅寧根大學取得博士學位。2015年起在南開大學任職，主持多項國家自然科學基金項目、省部級項目以及軍工項目。主要研究方向為演化博弈理論、群體智能理論及應用，發(fā)表高水平論文超過60篇，目前是國際水中機器人聯(lián)盟專業(yè)委員會委員，中國自動化學會控制理論專業(yè)委員會多自主體控制學組委員，中國人工智能學會智能空天系統(tǒng)專業(yè)委員會委員，中國系統(tǒng)仿真學會智能物聯(lián)系統(tǒng)專業(yè)委員會委員，中國人工智能學會智能服務專業(yè)委員會委員，中國海洋學會海洋技術裝備專業(yè)委員會青年工作委員會委員，中國產業(yè)發(fā)展研究院人工智能研究院專家委員會委員。
目 錄
第 1章 緒論 1
1.1 群體智能概述 1
1.2 群體智能的主要應用 1
1.2.1 優(yōu)化求解 2
1.2.2 協(xié)同搜索 8
1.2.3 編隊控制 10
1.2.4 協(xié)同通信網(wǎng)絡 15
1.2.5 大數(shù)據(jù)分析 16
1.2.6 圖像處理 18
1.3 演化博弈理論及相關知識 19
1.3.1 演化博弈論 19
1.3.2 復雜網(wǎng)絡 30
1.3.3 任務分配 35
第 2章 基于粒子群優(yōu)化算法的群體演化博弈 38
2.1 群體演化博弈模型概述 38
2.2 粒子群優(yōu)化機制 39
2.3 仿真實驗與結果分析 41
2.3.1 實驗描述與統(tǒng)計結果 41
2.3.2 特殊策略節(jié)點 46
本章小結 48
第3章 有限群體中任務分配博弈的動力學 49
3.1 兩人參與雙策略任務分配博弈模型動力學 49
3.1.1兩人參與雙策略任務分配博弈模型 49
3.1.2 兩人交互博弈規(guī)則說明 50
3.1.3理論分析 51
3.1.4 仿真實驗 53
3.2 任務分配博弈在弱選擇下的固定概率和固定時間 60
3.2.1 固定概率 60
3.2.2 平均時間 61
3.2.3 條件固定時間 62
3.3 多人參與雙策略任務分配博弈模型動力學 63
3.3.1多人參與雙策略任務分配博弈模型 63
3.3.2 多人交互博弈規(guī)則說明 64
3.3.3 理論分析 65
3.3.4 仿真實驗 66
本章小結 71
第4章 帶有破壞者的任務分配博弈演化動力學 73
4.1 帶有破壞者的任務分配博弈演化描述 73
4.1.1 帶有破壞者的任務分配博弈模型 73
4.1.2 Smith動力學 75
4.2 基于Smith動力學對任務分配博弈進行理論分析 76
本章小結 90
第5章 基于演化博弈的多智能體覆蓋控制 92
5.1 演化博弈的均衡分析 92
5.1.1 穩(wěn)定進化對策 93
5.1.2 納什均衡態(tài) 95
5.1.3 其他分析方法 96
5.2 多智能體系統(tǒng)的覆蓋控制建模 101
5.2.1 覆蓋問題概述 101
5.2.2 覆蓋控制的評價指標 102
5.2.3 建立基于演化博弈論的覆蓋控制模型 104
5.3 基于演化博弈論的覆蓋控制算法 105
5.3.1 覆蓋控制算法流程 105
5.3.2 關鍵參數(shù)的選取和設計 107
5.4 算法仿真分析 111
5.4.1 小規(guī)模系統(tǒng)仿真示例 111
5.4.2 大規(guī)模系統(tǒng)仿真示例 115
5.4.3 各項評價性能指標在不同系統(tǒng)規(guī)模下的比較 120
5.5 算法控制效果的比較與擴展 124
5.5.1 與其他覆蓋控制算法的比較 125
5.5.2 智能體突然加入、退出或停滯的仿真 130
本章小結 136
第6章 基于演化博弈理論的集群編隊 138
6.1 集群編隊概述 138
6.2 集群編隊控制建模與分析 140
6.2.1 基于博弈的編隊模型 140
6.2.2 平均收益與群體適合度建模 140
6.2.3 演化過程中的固定概率與策略演化 141
6.3 仿真實驗分析 157
6.3.1 實驗描述 157
6.3.2 仿真結果與分析 161
本章小結 175
第7章 基于深度優(yōu)先策略的區(qū)域協(xié)同搜索 177
7.1 協(xié)同搜索概述 177
7.1.1背景介紹 177
7.1.2 研究現(xiàn)狀 179
7.2 基于深度優(yōu)先策略的協(xié)同搜索算法 181
7.2.1 搜索問題建模 181
7.2.2 一次搜索流程 183
7.2.3 重復搜索流程 190
7.3 實驗設計及結果 197
7.3.1 仿真實驗參數(shù) 197
7.3.2 一次搜索仿真實驗 198
7.3.3 二次搜索仿真實驗 201
7.4 未來展望 204
本章小結 204
參考文獻 206
新書資訊